火力发电厂汽轮发电机组影响振动因素分析1.docxVIP

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火力发电厂汽轮发电机组影响振动因素分析

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摘要：火力发电厂汽轮发电机组在运行过程中，振动已经逐渐成为其中不可避免的故障问题。在针对诸多影响因素进行分析的时候，需要做好汽轮发电机组的检修以及运行管理。这样不仅有利于提出有针对性的改进措施，而且还能够延长汽轮发电机组的使用寿命。

关键词：火电厂；汽轮发电机组；振动

前言

通过对实际情况进行调查分析和研究，如果汽轮机在正常运行过程中，其振动超过标准要求，那么势必会导致机组无法实现正常的启动和运行。在这种背景下，机组如果长期处于振动超标的状态下进行运行，很有可能会导致机组在运行过程中的效果不理想，甚至还会威胁到机组在运行过程中的寿命。为此，研讨汽轮发电机组振动因素，对机组安全稳定运行具有重要意义。

1汽轮机的振动概念及振动种类

汽轮机的振动是指汽轮机某部件与其固定的平衡位置件发生偏离，导致部件势能和动能出现不平衡并出现连续的反复运动称为振动，振动多是因轴系的不稳定从而对其他部件造成的。若汽机振动过大，会对转子、油系统、凝汽器带来冲击和影响，严重时会损坏转子，甚至导致火灾等安全事故。汽轮机振动的大小可以从相位、频率、方向、振幅等几个方面进行描述。汽轮机振动过程中振动信号的最大值与转子某一点的相对位置称为相位。汽轮机在特定时间内的振动次数称为频率。而振动方向包括切向、轴向、扭转及复合四种类型。

2汽轮机异常振动类型及原因

2.1普通的被迫振动

振动原因为：其一，汽轮机转子不平衡造成振动故障。这种故障原因发生在转子结构不合理，制造误差大，材质不均匀，动平衡等级低，转子结垢或转子上零件配合松动；其二，部分结构的刚度降低，造成结合面的差别振动比较大，这种情况比较容易发生在落地轴承结构或转子支撑系统联接松动；其三，转子位置不正确、不对中，引起过大振动。此类故障往往出现在安装精度未达到技术要求、基础沉降不匀对中差、保温不良、轴系各部热变形不同；其四，共振故障，当汽轮机的转速接近临界转速时，会导致轴承座部位的振动加快。

2.2非正常被迫振动

与普通被迫振动相比较，非正常被迫振动的主要表现为：振动幅度不稳定，相位也不稳定，故障的特征表现为以下几点：其一，汽缸的不断膨胀，引起不通畅，确定速度后，轴承座的振动幅度会逐渐增大；其二，因为联轴器螺栓不牢靠，出现松动的情况，造成汽轮机振动和负荷强度的改变；其三，汽轮机自身振动幅度和晃动在实际旋转过程中，经常容易发生增大，造成失衡；其四，汽轮机的转子在运作过程中，由于摩擦而使温度升高，发生变形、弯曲；其五，汽轮机在工作中，受到励磁电流和振动因素的影响，温度逐渐升高，发生变形；其六，转子与静止件（轴承，密封，隔板）的间隙不当不断发生动静摩擦。

2.3自激振动

自激振动的发生原因主要是因为汽轮机在日常工作过程中，所产生的运动造成的，故障原因主要有：其一，轴承壳体配合过盈不足、轴承磨损、疲劳损伤等引起油膜的振荡；其二，汽轮机处于高负荷状态时，其高压转子产生汽流激振。

3火力发电厂汽轮机振动问题的检修管理

3.1采用先进的振动解决措施

（1）流激振现象的应对

针对汽轮机振现象，需要结合汽轮机具体振动特征，对气流激振现象进行跟踪、记录、分析。首先需要分析汽轮机的振动数据，通过对收集的数据制作相应的振动曲线图，观察汽轮机在运行过程中的振动变化规律，包括振动变化趋势和范围，从而确定汽轮机气流激振现象原因，采取针对性的解决措施。细化控制汽轮机的负荷变化，根据汽轮机的运行状态调节进汽阀开度，快速越过或避开汽流激振的负荷范围，是消除气流激振的有效办法。

（2）转子热变形的异常振动应对

由转子变形热引发的汽轮机异常振动的检测方法较为简单，可通过监测转子离心力的大小进行判断。对于离心力不严重的临时性变形，可通过在转子上方加装配重平衡块，使转子重新达到平衡，从而消除振动。针对受损严重的转子，应及时更换汽轮机转动部分、及返修工作，避免热变形引发汽轮机异常振动。此外，应尽量保证转子时刻处于平衡状态，如启停机过程中的长时间盘车，开缸吊出转子后使用盘转子工具等。同时，要做好汽轮机的密封工作，避免冷空气及水的进入或润滑油泄漏等可能造成热不平衡的因素。

（3）摩擦振动故障应对。在解决汽轮机摩擦导致的异常振动时，应注意抖动和涡动现象。启动过程发生动静碰摩时，应让机组在较低转速下继续运行，通过摩合的方法，使动静碰摩部分逐渐脱离接触。如果振动超过一定限值应尽快停机，经过一段时间暖机使转子弯曲恢复正常后再次启动。这样经过几个反复，一般都能使摩擦消除。绝不能用“冲临界”的方法强迫将机组开上去，否则非常容易造成汽轮机大轴的永久性弯曲。

3.2自动化智能化监测汽轮机状态

发电厂结合了计算机技术、自动化控制技术、信息技术、机械技术